劉敬禹 田建明 黃文才 陳士躍 陸建平

·論著·

胰腺導(dǎo)管腺癌和腫塊型慢性胰腺炎的化學(xué)位移法胰腺水脂比例分析

劉敬禹 田建明 黃文才 陳士躍 陸建平

目的探討胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)和腫塊型慢性胰腺炎(MFP)胰腺水脂比例，為臨床診療工作提供參考。方法運用GE 3.0T MR掃描儀對13例PDAC患者、8例MFP患者以及20名健康志愿者進行胰腺三點法水脂分離技術(shù)(IDEAL)序列掃描，對所得圖像進行信號強度測量，利用水脂比例(WF1)=水相信號強度(SW)/脂相信號強度(SF)及水脂比例(WF2)=[同相位信號強度(SIP)+ 反相位信號強度(SOP)]/(SIP-SOP)兩種公式進行水脂比例分析。結(jié)果運用WF1公式，正常胰腺水脂比例為7.97±0.95，PDAC為9.94±1.19，MFP為5.08±0.49；運用WF2公式，正常胰腺水脂比例為11.51±1.62，PDAC為13.87±1.84，MFP為5.73±0.65。同一公式下，正常胰腺、PDAC和MFP的胰腺水脂比例差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。PDAC組WF2值>WF1值，并且差異有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)論正常胰腺及PDAC與MFP的胰腺水脂比例不同，PDAC的比值最高，其次是正常胰腺，MFP的比值最低。

胰腺； 胰腺炎； 胰腺腫瘤； 磁共振成像

胰腺導(dǎo)管腺癌(pancreatic ductal adenocar-cinoma, PDAC)與腫塊型慢性胰腺炎(mass-forming focal chronic pancreatitis, MFP)在臨床癥狀及影像學(xué)表現(xiàn)上都極其相似，但兩者的治療和預(yù)后不同。對兩者做出正確的鑒別診斷有助于指導(dǎo)臨床的治療計劃，從而避免對PDAC的延誤診治及對MFP的擴大治療。雖然隨著CT及MR技術(shù)的提高，對于病灶的細節(jié)顯示更加清晰，增強后能提供更多的信息，然而單純影像形態(tài)學(xué)的分析已難以滿足對兩者的鑒別診斷。目前許多學(xué)者認為，胰腺多種病變均可引起其水脂含量的改變，因此胰腺水脂比例的分析對疾病的診斷有重要價值。磁共振化學(xué)位移成像可以通過定量分析同相位及反相位圖像上信號變化來測定肝臟脂肪含量[1-2]，同樣也可以測定其他組織中水含量。本研究通過三點法水脂分離技術(shù)(Iterative Dixon water-fat separation with Echo Asymmetry and Leastsquares estimation, IDEAL)序列對胰腺進行水脂比例分析，旨在探討PDAC和MFP患者病灶水脂比例的差異。

材料和方法

一、研究對象

收集2010年9月至2011年1月收治的13例PDAC及8例MFP患者。PDAC患者中男性7例，女性6例，年齡43～67歲，平均54歲；5例經(jīng)手術(shù)病理證實，8例在超聲引導(dǎo)下經(jīng)皮細針穿刺(FNA)組織細胞學(xué)檢查證實。MFP患者中男性4例，女性4例，年齡47～60歲，平均55歲；3例經(jīng)超聲引導(dǎo)下FNA組織細胞學(xué)檢查證實，5例經(jīng)隨訪半年以上臨床證實。以同期20例健康志愿者作為對照，其中男性8例，女性12例，年齡23～55歲，平均43歲。

二、磁共振掃描

應(yīng)用GE Signa Excite 3.0T超導(dǎo)型磁共振儀(通用電氣公司，美國)，8通道相控陣表面線圈。檢查前患者空腹4 h，取仰臥位，行IDEAL序列掃描。參數(shù)：TR/TE 5400/68 ms；TI 180 ms；FOV 30.0 cm；矩陣 320×192；層厚6 mm；層間距0 mm；掃描時間約240 s。

通過GE系統(tǒng)工作站采集數(shù)據(jù)。用工作站自帶軟件對圖像信號強度進行測量，并經(jīng)計算機重建生成4種圖像：水相(W)、脂相(F)、同相位(in-phase, IP)、反相位(out-of-phase, OP)，分別見圖a～d。對同一患者在相同層面同一位置測量4種圖像的信號強度。測量時要確定4種圖像在同一層面；感興趣區(qū)(region of interest, ROI)在器官解剖同一位置，面積在40～60 mm2。因ROI不能一次性包括器官整體結(jié)構(gòu)，故采用多點取值(2次以上，圖e)，并取均值。

水脂含量分析公式有兩種。一種是運用水相和脂相計算，即水脂比例(WF1)=水相信號強度(SW)/脂相信號強度(SF)；另一種計算方法利用IP相和OP相計算，即水脂比例(WF2)=[同相位信號強度(SIP)+ 反相位信號強度(SOP)]/(SIP-SOP)。

圖1IDEAL序列掃描后生成的水相圖(a)、脂相圖(b)、同相位圖(c)、反相位圖(d)及對同一病灶進行多點測試圖(e)

三、病理學(xué)檢查

取得的病理標本行HE染色后，經(jīng)有經(jīng)驗的病理科醫(yī)師在低倍光鏡下(10×10)對標本的組成進行分類評估，并記錄不同成分的百分比。

四、統(tǒng)計學(xué)分析

結(jié) 果

一、健康志愿者胰腺水脂分析

按WF1公式計算，胰頭水脂比例為7.97±0.95，胰體尾為8.04±0.81，兩者差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=0.073,P=0.942)。按WF2公式計算，胰頭水脂比例為11.51±1.62，胰體尾為11.35±1.52，兩者差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=0.197,P=0.860)，但均顯著高于同部位WF1的計算值(t=6.687,P<0.001;t=6.524,P<0.001)。同一公式下，同一部位、不同年齡組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(表1)。

二、PDAC與MFP水脂分析

PDAC的WF1、WF2值分別為9.94±1.19、13.87±1.84，WF2值顯著高于WF1值；MFP的WF1、WF2值分別為5.08±0.49、5.73±0.65，WF1與WF2值間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。但應(yīng)用同一個公式計算，PDAC的值均顯著高于MFP的值(表2)。

表1 健康志愿者不同年齡組水脂比例分析

表2 PDAC與MFP患者水脂比例分析

三、病理學(xué)改變

無論是PDAC，還是MFP，光鏡下可見病變主要由3種成分組成：腺泡或腺泡樣結(jié)構(gòu)、纖維組織、炎性細胞。MFP主要表現(xiàn)為殘存的正常腺泡周圍包裹有大量纖維成分，殘存的腺泡周圍及周圍纖維組織中浸潤有炎性細胞，3種成分的比例分別占(27±5)%、(44±10)%、(28±12)%。PDAC主要表現(xiàn)為異型細胞組成的腺泡樣結(jié)構(gòu)，且與正常腺泡比較，大小不一，形態(tài)欠規(guī)整，細胞成分或者腺泡內(nèi)成分占優(yōu)勢，周圍包裹有纖維組織，并見炎性細胞，3種成分的比例分別為(57±11)%、(30±12)%、(13±10)%。

討 論

所謂化學(xué)位移(chemical shift)是指在不同化學(xué)環(huán)境中的相同原子核在外磁場作用下表現(xiàn)出稍有不同的共振頻率的現(xiàn)象。在對人體進行MRI檢查時,雖然人體內(nèi)脂肪與水中均含氫核即1H,但是由于水中的1H與氧相連,脂肪中的1H與碳相連,也就是說1H在脂肪與水中的化學(xué)環(huán)境的差異使其產(chǎn)生化學(xué)位移。在脂肪中1H的共振頻率小于水中1H的共振頻率。一般來說,主磁場越強,化學(xué)位移越大。在低場強時,這種差異并不顯著[3]。

根據(jù)化學(xué)位移法成像原理，同相位圖像和反相位圖像會交替出現(xiàn)。在反相位圖像上水脂混合組織信號會有明顯衰減，而純脂肪組織信號不會有明顯衰減[4]，但肉眼觀察時難免會產(chǎn)生誤差，難以準確估算其水脂比例，因此圖像的信號強度測量是必須的。

IDEAL序列利用1H在不同組織中的化學(xué)位移不同的特性，實現(xiàn)組織中的脂肪及水信號分離，能夠一次掃描后得到4種圖像，優(yōu)化了水脂分離顯像，并可有效消除水脂信號混淆給臨床診斷帶來的干擾。

Schwenzer等[5]證明IP/OP技術(shù)用于評估胰腺脂肪含量是可靠的。Le等[6]研究發(fā)現(xiàn)，西班牙人的胰腺脂肪含量明顯高于非洲裔美國人，且隨年齡的增長這種差異逐漸變大，此外相同年齡組男性的脂肪含量要高于女性。本組23～55歲的健康者的胰腺頭部和體尾部水脂比例沒有明顯差異；不同年齡組、不同部位水脂比例亦沒有明顯差異，與Le的研究結(jié)果明顯不同。分析原因可能有以下幾點：(1)本研究收集的志愿者的年齡區(qū)間相對有限，病例數(shù)相對較少；(2)亞洲人的胰腺脂肪含量可能與西班牙及非洲裔美國人有差異；(3)Le等所測量的是胰腺的脂肪含量，本研究計算的是水脂比例，兩者計算公式的不同可能導(dǎo)致差異。

本組分析了PDAC患者和MFP患者胰腺的水脂比例，結(jié)果顯示，MFP患者胰腺的水脂比例小于PDAC患者。從病理上分析，MFP可以始發(fā)于胰腺間質(zhì)細胞、胰管及腺泡上皮細胞[7]，可以表現(xiàn)為胰腺內(nèi)膠原沉積、毛細血管數(shù)量減少、纖維化等，其中相對特異的改變是胰腺實質(zhì)的纖維化[8]。由于病灶處大部為纖維化組織取代，腺泡減少，分泌量減少，導(dǎo)致組織水含量減少。PDAC由多種組織混雜而成，包括腫瘤細胞和殘存的胰腺組織及其組成的腺泡及類腺泡樣結(jié)構(gòu)、纖維成分、炎性細胞等，在諸多的成分中，并無明顯分界，而且往往以一種或幾種成分為主[9]，因此在腫瘤細胞或者腺泡占優(yōu)勢的情況下，病灶組織水含量較不伴發(fā)急性炎癥的MFP病灶組織高。

但本研究病例數(shù)有限，所選擇患者不伴發(fā)明顯的急性炎癥。而在臨床工作中所遇到的PDAC及MFP患者多數(shù)癥狀較重，伴發(fā)急性炎癥，因此本研究結(jié)果對兩者的鑒別價值的大小有待進一步考證。此外，普通病理切片行HE染色時，脂肪細胞往往被洗脫掉，難以對其定量。因此對兩者脂肪含量的改變亦有待進一步深入。

根據(jù)我們測量所得到的結(jié)果，兩種公式所得到的比例雖趨勢相同，但數(shù)值大小有差異，由此可見同相位與反相位圖像的信號強度并不是水脂信號的單純相加和相減。然而現(xiàn)有的文獻中，對于水脂信號的處理基本以單純的相加與相減為主[10-12]。筆者認為，目前的計算能夠一定程度反應(yīng)病灶水脂變化趨勢，但對于其精確比例的計算有待探討。

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Pancreaticductaladenocarcinomaandmass-formingfocalchronicpancreatitis:water/fatanalysisbyusingchemicalshiftmethod

LIUJing-yu,TIANJian-ming,HUANGWen-cai,CHENShi-yue,LUJian-ping.
DepartmentofRadiology,ChanghaiHospital,SecondMilitaryMedicalUniversity,Shanghai200433,China

TIANJian-ming,Email:tianjianming1952@hotmail.com

ObjectiveTo study the water/fat ratio of patients with pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) and mass-forming focal chronic pancreatitis (MFP), and to provided guide for the clinicians.MethodsThirteen patients with PDAC, 8 patients with MFP and 20 healthy volunteers were scanned by GE 3.0T MR IDEAL sequence. The signal strength of outcome images was measured; the water/fat ratio analysis was performed. Two kinds of formula were applied, the first was WF1=SW/SF, the second was WF2=(SIP+SOP)/(SIP-SOP). SW was the signal strength of water, SF was the signal strength of fat, and SIP was the signal strength of in-phase, while SOP was the signal strength of opposite phase.ResultsBy using the WF1 formula, the water/fat ratio of normal pancreas, PDAC, MFP was 7.97±0.95, 9.94±1.19, 5.08±0.49, respectively. By using the WF2 formula, the water/fat ratio of normal pancreas, PDAC, MFP was 11.51±1.62, 13.87±1.84, 5.73±0.65, respectively. The difference among the three groups was statistically significant (P<0.05) under the same formula. The value of WF2 was higher than that of WF1, the difference in PDAC groups was also statistically significant (P<0.05).ConclusionsThe water/fat ratio of pancreas among PDAC, MFP and normal pancreas is different. PDAC has the highest water/fat ratio, followed by the normal pancreas; MFP has the lowest ratio.

Pancreas; Pancreatitis; Pancreatic neoplasms; Magnetic resonance imaging

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2012.02.010

200433 上海，第二軍醫(yī)大學(xué)長海醫(yī)院影像科

田建明，Email:tianjianming1952@hotmail.com

2011-06-28)

(本文編輯：呂芳萍)